發(fā)布時間：2017-12-07 10:15

  本文關(guān)鍵詞：基于P3HT:PCBM的柔性有機(jī)太陽能電池的研究

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【摘要】：柔性太陽能電池，是薄膜太陽能電池的一種，可以應(yīng)用于太陽能背包、太陽能帳篷、太陽能汽車、太陽能帆船上。柔性太陽能的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是光伏建筑一體化，它可以集成在窗戶或房屋內(nèi)外墻上。在許多方面柔性太陽電池發(fā)揮著重要而不可替代的作用，此外柔性太陽電池可以應(yīng)用卷對卷制作技術(shù)，方便于大面積制作，這使得它的成本大大的降低，大范圍商業(yè)化的潛力巨大，因此本文選擇柔性有機(jī)太陽能電池為研究課題，并從器件結(jié)構(gòu)上對其進(jìn)行分析和改進(jìn)。 柔性太陽電池是現(xiàn)代許多移動電子設(shè)備的理想能量來源�？蓮澢�、重量輕已經(jīng)成為充電設(shè)備的一個重要要求，本文的研究對象就是柔性有機(jī)太陽能電池。本文詳細(xì)分析了影響有機(jī)太陽能電池效率的主要原因，著重從兩個方面展開探索，一個是太陽電池的陽極緩沖層，另一個是新型的電池陽極，從基本結(jié)構(gòu)上對柔性太陽電池進(jìn)行改進(jìn)，以期達(dá)到提高光電轉(zhuǎn)換效率的最終目的。 有機(jī)太陽能電池的陽極緩沖層對電池的性能影響很大，是我們必須不斷改進(jìn)的一個重要環(huán)節(jié)，本文中創(chuàng)造性地使用兩種不同的材料，組合形成陽極緩沖層，并以P3HT:PCBM為活性層制備雙緩沖層有機(jī)太陽能電池，以旋涂法和蒸鍍法為制備手段，通過對材料厚度和組合順序的優(yōu)化來增強(qiáng)器件的性能。 為了深入研究雙緩沖層的效果，我們另外制備了兩組單緩沖層的器件作為對比實驗，器件結(jié)構(gòu)為：第一組，ITO/PTFE/P3HT:PCBM/PTFE/Al；第二組，ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/PTFE/Al；第三組，ITO/PTFE/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/PTFE/Al。實驗測定了太陽電池的光伏特性，并對其成因進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與討論。結(jié)果顯示，雙緩沖層器件的短路電流(Jsc)提高2.43%，填充因子(FF)提高9.38%,光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)提高了6.7%。 本文對太陽電池的陽極電極進(jìn)行了探索，并使用刷涂法制備電極以及活性層薄膜來改善材料的成膜形態(tài)，采用在PEDOT層內(nèi)嵌入PTFE的方法改善電極的電荷傳輸性質(zhì)，經(jīng)過透明度測試，導(dǎo)電率測定，光譜吸收的測定，以及最終的I-V曲線的測定，證明了多重電極的可靠與穩(wěn)定。并通過改變多重電極中PTFE的厚度制備了最接近ITO電極性質(zhì)的器件。我們制備了多組基于多重電極的太陽電池器件，最高的效率可以達(dá)到2.98%。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李衛(wèi)民;聚合物太陽能電池機(jī)理及實驗研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 董慶鋒;聚合物太陽能電池的界面修飾研究[D];吉林大學(xué);2013年

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本文編號：1262040